Вортекс86
Vortex86 (SoC) , — это вычислительная система на кристалле основанная на ядре, совместимом с семейством микропроцессоров x86 . Он производится компанией DM&P Electronics, но создан компанией Rise Technology .
История
[ редактировать ]
Vortex86 ранее принадлежал компании SiS , которой досталась базовая конструкция от Rise Technology . [1] SiS продала его DM&P Electronics [2] на Тайване .
Прежде чем принять на вооружение серию Vortex86, DM&P выпустила M6117D , совместимую с Intel 386SX SoC с частотой 25–40 МГц. [3] [4]
Процессор
[ редактировать ] | Возможно, этот раздел содержит оригинальные исследования . ( Июль 2012 г. ) |
Процессоры Vortex86 реализуют архитектуру IA-32 , но набор реализуемых инструкций зависит от модели. Вортекс86SX [5] и ранние версии Vortex86 [ нужна ссылка ] не имеют блока с плавающей запятой (FPU). Любой код, который работает на i586, но не использует инструкции с плавающей запятой, будет работать на этих моделях. Любой код i586 будет работать на Vortex86DX и более поздних версиях. Некоторые ядра Linux (в соответствии с опцией времени сборки) эмулируют FPU на любом процессоре, у которого его нет, поэтому программа, использующая инструкции с плавающей запятой уровня i586, будет работать на любом процессоре семейства Vortex86 под таким ядром, хотя и медленнее на модели. без ФПУ. Более продвинутые модели имеют FPU с инструкциями уровня i686, такими как FUCOMI[ нужна ссылка ] .
Код, предназначенный для i686, может привести к сбою на некоторых моделях, поскольку в них отсутствует инструкция условного перемещения (CMOV) . Компиляторы, которых просили оптимизировать код для более продвинутого процессора (например, компилятор GNU с опцией -march=i686 ), генерируют код, использующий CMOV. Системы Linux, предназначенные для работы на i686, обычно несовместимы с этими моделями Vortex86, поскольку библиотека GNU C, созданная для i686, использует инструкцию CMOV в своей функции strcmp языка ассемблера, которую использует ее динамический загрузчик ( ld.so ). Следовательно, ни одна программа, использующая общие библиотеки, не может выполняться.
Ниже приведены свойства исходного процессора Vortex86, о которых сообщает инструмент ядра Linux. /proc/cpuinfo.
Обратите внимание, что этот процессор является более поздней версией с FPU.
processor : 0 vendor_id : SiS SiS SiS cpu family : 5 model : 0 model name : 05/00 stepping : 5 cpu MHz : 199.978 fdiv_bug : no hlt_bug : no f00f_bug : no coma_bug : no fpu : yes fpu_exception : yes cpuid level : 1 wp : yes flags : fpu tsc cx8 mmx up bogomips : 399.95 clflush size : 32 cache_alignment : 32 address sizes : 32 bits physical, 32 bits virtual power management:
Совместимость программного обеспечения
[ редактировать ]DM&P поддерживала встроенный дистрибутив Linux , настроенный для использования функций SoC . [6] Другие операционные системы могут работать в зависимости от модели SoC, включая различные системы RTOS , такие как QNX и VxWorks , дистрибутивы Linux, [7] FreeBSD [8] или различные версии систем Microsoft Windows , такие как Windows Embedded Compact или Windows IoT . [9]
Возможность идентификации процессоров Vortex86 была добавлена в Linux 5.16, [10] выпущен в январе 2022 года.
Версии
[ редактировать ]Вортекс86 оригинал
[ редактировать ]Vortex86 (M6127D) представляет собой однокристальную систему (SoC) SiS 551 под новым брендом. [11] Ядро ЦП заимствовано из Rise mP6 , который имеет три целочисленных и MMX- конвейера и функцию прогнозирования ветвей . [12]
Вортекс86SX
[ редактировать ]Представленный в феврале 2007 года, [13] Vortex86SX — это x86-совместимая система на кристалле (SoC) со встроенными северным и южным мостом, изготовленная по 0,13-микронной технологии в корпусе BGA размером 27x27 мм с 581 шариком . [14] [15]
Ядро ЦП обычно работает на частоте 300 МГц и совместимо с набором инструкций 486SX . Он имеет шестиступенчатый конвейер с прямой записью 16 КБ данных + 16 КБ инструкций кэша L1 , но, в отличие от Vortex86, ему не хватает кэша L2 и FPU . Контроллер памяти обеспечивает 16-битный доступ к SDRAM объемом до 128 МБ на частоте 133 МГц и DDR2 до 256 МБ на частоте 166 МГц.
SoC включает в себя
- Интерфейс PCI 2.1 на частоте 33 МГц
- ISA Интерфейс шины
- ATA -контроллер с 2 каналами на Ultra-DMA 100
- для быстрого Ethernet MAC-адрес
- USB 2.0 с 4 портами Хост
- FIFO UART 5 портов , совместимых с 16C550 /16C552 со скоростью до 460,8 кбит/с.
- GPIO с 40 контактами
- объемом 256 КБ. Встроенная флэш-память
В отличие от оригинального Vortex86, он не имеет встроенных видео- или аудиоконтроллеров.
Вортекс86DX
[ редактировать ]Представленный в августе 2008 года, [16] Vortex86DX имеет тот же корпус BGA, что и SX, и совместим по выводам. [17] Он построен по 90-нм техпроцессу. [18] [19]
Ядро ЦП работает на частоте от 600 МГц до 1 ГГц (2,02 Вт при 800 МГц). [20] ) и улучшает SX с 4-сторонним кэшем L1 объемом 16 КБ данных + 16 КБ инструкций, добавляет 4-сторонний кэш L2 объемом 256 КБ в режиме сквозной или обратной записи и FPU . Контроллер памяти отказывается от возможности использовать SDRAM, но увеличивает объем и скорость памяти DDR2, которую он может управлять, до 1 ГБ и 333 МГц.
SoC добавляет возможность работать в качестве клиента USB 1.1 на 1 порту и увеличивает емкость встроенной флэш-памяти до 2 МБ.
PDX -600 — это версия Vortex86DX , которая отличается только количеством портов RS-232 (три вместо пяти) и не имеет I²C и сервоконтроллеров , что ориентировано скорее на встраиваемый, чем на промышленный рынок. Этот чип используется в нетбуках, подобных Belco 450R . [21]
Вортекс86MX
[ редактировать ]В Vortex86MX используется более крупный корпус BGA размером 31x31 мм с 720 шариками, все еще изготовленный по 90-нм техпроцессу. [22] Ядро ЦП улучшает DX за счет добавления прогнозирования ветвей и оптимизации доступа к кешу. [23] и MMX . инструкции [24] [25] [26] Контроллер памяти может управлять до 1 ГБ памяти DDR2 на частоте 400 МГц.
В SoC отсутствует подключение к шине ISA, но добавлен VGA -совместимый 2D- графический процессор с отдельной памятью DDR2 и контроллер HD Audio . Он имеет только три порта FIFO UART со скоростью до 460,8 Кбит/с.
Версия потребительского уровня известна как PMX-1000 . [27] Текущие модели Gecko Edubook используют Xcore86, переименованную версию Vortex86MX. [27]
Вортекс86MX+
[ редактировать ]Представленный в июне 2010 года, Vortex86MX+ сохраняет тот же корпус BGA и ядро ЦП, что и MX. [28] Контроллер памяти обеспечивает более широкий 32-битный доступ к DDR2 до 1 ГБ, по-прежнему на частоте 400 МГц. Встроенный графический процессор переключается на UMA , устраняя необходимость в отдельной видеопамяти. Три порта FIFO UART могут работать со скоростью передачи данных до 115,2 кбит/с.
Вортекс86DX2
[ редактировать ]Представленный в мае 2012 года, Vortex86DX2 сохраняет тот же корпус BGA, ядро ЦП и графический процессор, что и MX+. Контроллер памяти обеспечивает 32-битный доступ к DDR2 объемом до 2 ГБ на частоте 400 МГц. [29]
SoC отказывается от традиционных возможностей PCI и добавляет
- PCI Express 1.0 Интерфейс
- SATA с одним портом на скорости 1,5 Гбит/с
- девять портов FIFO UART, совместимых с 16C550/16C552 со скоростью до 6 Мбит/с
- Интерфейс шины ISA
- GPIO с 88 контактами
- Интерфейс управления двигателем с 3 группами контроллеров, по четыре контроллера в группе
Вортекс86EX
[ редактировать ]Vortex86EX имеет 32 КБ записи через 2-сторонний кэш L1, 128 КБ записи/обратной записи 2-стороннего кэша L2, интерфейс шины PCI-e, 300 МГц DDR3, контроллер ПЗУ, IPC (внутренние периферийные контроллеры с DMA и таймером прерываний). счетчик в комплекте), Fast Ethernet, FIFO UART, хост USB2.0 и контроллер ATA.
Корпус представляет собой одиночный 288-контактный TFBGA-корпус.
Вортекс86DX3
[ редактировать ]Vortex86DX3 оснащен двухъядерным процессором, совместимым с i686, с тактовой частотой 1,0 ГГц. [30] [31] Он имеет восьмиканальный I-кэш 32 КБ, восьмиканальный D-кэш 32 КБ, четырехканальный кэш L2 емкостью 512 КБ с политикой сквозной или обратной записи, возможность использования до 2 ГБ оперативной памяти DDR3, интерфейс шины PCI-e, Ethernet 100 Мбит/с, FIFO UART, хост USB 2.0, встроенный графический процессор, контроллер ATA на основном канале и контроллер SATA 1,5 Гбит/с (один порт) на вторичном канале.
Корпус представляет собой единый 720-контактный BGA-корпус. [32]
Вортекс86EX2
[ редактировать ]Vortex86EX2 имеет два асимметричных ядра главного/ведомого процессора. [33] Главное ядро работает на частоте 600 МГц, имеет I-кэш 16 КБ, D-кэш 16 КБ и четырехпоточный кеш L2 объемом 128 КБ с политикой сквозной или обратной записи. Подчиненное ядро работает на частоте 400 МГц и также имеет I-кэш объемом 16 КБ, D-кэш объемом 16 КБ, но не имеет кэша L2. Оба имеют встроенный FPU. Максимальный объем оперативной памяти DDR3 составляет 2 ГБ. Он также может использовать память ECC . Он производится по техпроцессу 65 нм. [34] и использует корпус LFBGA-441 19x19 мм.
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Cebit 2007: Минисистема x86 с Vortex86SX [ постоянная мертвая ссылка ] (немецкий)
- ^ Vortex86 Envision Embedded Design с Windows Embedded Technologies (архивная копия)
- ^ Технический паспорт M6117D
- ^ «Обзор M6117D» . Архивировано из оригинала 3 марта 2009 г. Проверено 9 апреля 2009 г.
- ^ Часто задаваемые вопросы по DM&P Vortex86SX
- ^ X-Linux
- ^ Список поддержки Linux серии Vortex86
- ^ Техническое описание VEX2-6427
- ^ Список поддержки Windows серии Vortex86
- ^ «Обнаружение процессоров Vortex86 в новой версии Linux 5.16» .
- ^ Встроенные процессоры SiS55x x86
- ^ Лист данных Vortex86
- ^ «Вортекс86» .
- ^ Документация Vortex86SX
- ^ Лист данных Vortex86SX
- ^ «Вортекс86» .
- ^ «Встроенная система X86 добавляет графику VGA» .
- ^ Технический ресурс Vortex86DX
- ^ Лист данных Vortex86DX
- ^ Обзор Vortex86DX (архивная копия)
- ^ Engadget - «Самый дешевый ноутбук в мире»
- ^ Технический ресурс Vortex86MX
- ^ https://forum.robosavvy.com/viewtopic.php?p=31612#p31612
- ^ Томас, Александр (ноябрь 2012 г.). «Обзор BTplug» . Сайт доктора Лекса . Проверено 13 февраля 2012 г.
- ^ Каулер, Барри (16 января 2010 г.). «Процессор Xcore86 в Gecko Edubook» . Блог Барри . Архивировано из оригинала 13 февраля 2015 г. Проверено 13 февраля 2015 г. — Дополнительную информацию смотрите в комментариях в блоге.
- ^ LoneRifle (22 января 2010 г.). «Особенности процессора» . Фликр . Проверено 13 февраля 2015 г.
- ^ Перейти обратно: а б Ангел, Джонатан (11 декабря 2008 г.). «Встроенная система X86 добавляет графику VGA» . LinuxДляУстройств. Архивировано из оригинала 12 сентября 2012 г. Проверено 11 декабря 2009 г.
- ^ Страница продукта Vortex86MX+
- ^ Страница продукта Vortex86DX2
- ^ Список поддержки ОС ICOP
- ^ Обзор продукта Vortex86DX3
- ^ «Vortex86DX3 — это новая SoC x86 для встраиваемых систем — программное обеспечение CNX» . 9 апреля 2015 г.
- ^ Обзор продукта Vortex86EX2
- ^ Веб-сайт ICOP Vortex86 SoC